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C#偽彩色處理的具體方法

更新時間：2014年02月18日 17:28:44 投稿：shangke

這篇文章主要介紹了C#偽彩色處理的具體方法,需要的朋友可以參考下

偽彩色處理是指將灰度圖像轉(zhuǎn)換成彩象。因?yàn)槿搜蹖τ诓噬姆直婺芰h(yuǎn)高于對灰度圖像的分辨能力，所以將灰度圖像轉(zhuǎn)換成彩色可以提高人眼對圖像細(xì)節(jié)的辨別能力。偽彩色并不能真實(shí)的反映圖像像的彩況。

效果圖：

強(qiáng)度分層法和灰度級-彩色變換法：

　?。?）強(qiáng)度分層法是偽彩色處理技術(shù)中最簡單的一種。

　　在某個灰度級Li上設(shè)置一個平行于x-y平面的切割平面，切割平面下面的，即灰度級小于Li的像素分配給一種顏色，相應(yīng)的切割平面上大于灰度級Li的像素分配給另一種顏色。這樣切割結(jié)果可以分成兩層的偽彩色。可以使用M個平面去切割，就會得到M個不同灰度級的區(qū)域，這樣就是具有M種顏色的為彩像。這種方法雖然簡單，但是視覺效果不理想。

　?。?）灰度級-彩色變換法可以將灰度圖像變?yōu)榫哂卸喾N顏色漸變的連續(xù)彩像。

　　主要就是將圖像通過不同變換特性的紅、綠、藍(lán)3個變換器，然后將三個顏色通道的輸出合成某種顏色。由于三種顏色變換的不同，使得不同大小灰度級可以合成不同的顏色。一組典型的變換傳遞函數(shù)如下圖。

這里面需要注意的地方，代碼只能是處理JPG格式的灰度圖像，因?yàn)镴PG圖像的顏色深度是24位表示（R,G,B），每像素由3個字節(jié)表示即可，然而PNG圖像的顏色深度是32位表示（R,G,B,A）。

下面的代碼是測試代碼，以處理24位深度的圖像為例，同像素不同通道的顏色值要相同，組合表示出是具有一定灰度的顏色。在實(shí)際應(yīng)用中需要修改下面的代碼依據(jù)要處理的圖像格式。

復(fù)制代碼代碼如下:

#region 偽彩像處理
 
/// <summary>
/// 偽彩像處理
/// 博客園-初行 http://www.cnblogs.com/zxlovenet
/// 日期：2014.2.14
/// </summary>
/// <param name="bmp">傳入的灰度圖像</param>
/// <param name="method">使用何種方法，false強(qiáng)度分層法,true灰度級-彩色變換法</param>
/// <param name="seg">強(qiáng)度分層中的分層數(shù)</param>
/// <returns>返回偽彩像</returns>
private Bitmap gcTrans(Bitmap bmp, bool method, byte seg)
{
    if (bmp != null)
    {
        if (System.Drawing.Imaging.PixelFormat.Format24bppRgb == bmp.PixelFormat)
        {
            Rectangle rect = new Rectangle(0, 0, bmp.Width, bmp.Height);
            System.Drawing.Imaging.BitmapData bmpData = bmp.LockBits(rect, System.Drawing.Imaging.ImageLockMode.ReadWrite, bmp.PixelFormat);
            IntPtr ptr = bmpData.Scan0;
            int bytes = bmp.Width * bmp.Height * 3;
            byte[] grayValues = new byte[bytes];
            System.Runtime.InteropServices.Marshal.Copy(ptr, grayValues, 0, bytes);
            bmp.UnlockBits(bmpData);
 
            byte[] rgbValues = new byte[bytes];
            //清零
            Array.Clear(rgbValues, 0, bytes);
            byte tempB;
 
            if (method == false)
            {
                //強(qiáng)度分層法
                for (int i = 0; i < bytes; i += 3)
                {
                    byte ser = (byte)(256 / seg);
                    tempB = (byte)(grayValues[i] / ser);
                    //分配任意一種顏色
                    rgbValues[i + 1] = (byte)(tempB * ser);
                    rgbValues[i] = (byte)((seg - 1 - tempB) * ser);
                    rgbValues[i + 2] = 0;
                }
            }
            else
            {
                //灰度級-彩色變換法
                for (int i = 0; i < bytes; i += 3)
                {
                    if (grayValues[i] < 64)
                    {
                        rgbValues[i + 2] = 0;
                        rgbValues[i + 1] = (byte)(4 * grayValues[i]);
                        rgbValues[i] = 255;
                    }
                    else if (grayValues[i] < 128)
                    {
                        rgbValues[i + 2] = 0;
                        rgbValues[i + 1] = 255;
                        rgbValues[i] = (byte)(-4 * grayValues[i] + 2 * 255);
                    }
                    else if (grayValues[i] < 192)
                    {
                        rgbValues[i + 2] = (byte)(4 * grayValues[i] - 2 * 255);
                        rgbValues[i + 1] = 255;
                        rgbValues[i] = 0;
                    }
                    else
                    {
                        rgbValues[i + 2] = 255;
                        rgbValues[i + 1] = (byte)(-4 * grayValues[i] + 4 * 255);
                        rgbValues[i] = 0;
                    }
                }
 
            }
            bmp = new Bitmap(bmp.Width, bmp.Height, System.Drawing.Imaging.PixelFormat.Format24bppRgb);
            bmpData = bmp.LockBits(rect, System.Drawing.Imaging.ImageLockMode.ReadWrite, bmp.PixelFormat);
            ptr = bmpData.Scan0;
 
            System.Runtime.InteropServices.Marshal.Copy(rgbValues, 0, ptr, bytes);
            bmp.UnlockBits(bmpData);
 
            return bmp;
        }
        else
        {
            return null;
        }
    }
    else
    {
        return null;
    }
}
#endregion

顏色映射：

顏色映射的方法需要做一個顏色映射表，不同灰度級都會有對應(yīng)的顏色。這個跟強(qiáng)度分層法相似，可以分成不同的層次，對應(yīng)的顏色可以根據(jù)實(shí)際情況做映射。

在實(shí)際應(yīng)用中，熱成像測溫系統(tǒng)所產(chǎn)生的紅外圖像為黑白灰度級圖像，灰度值動態(tài)范圍不大，人眼很難從這些灰度級中獲得豐富的信息。為了更直觀地增強(qiáng)顯示圖像的層次，提高人眼分辨能力，對系統(tǒng)所攝取的圖像進(jìn)行偽彩色處理，從而達(dá)到圖像增強(qiáng)的效果，使圖像信息更加豐富。例如對受熱物體所成的像進(jìn)行偽彩色時，將灰度低的區(qū)域設(shè)置在藍(lán)色附近(或藍(lán)灰、黑等)，而灰度級高的區(qū)域設(shè)置在紅色附近(或棕紅、白等)，以方便人們對物體的觀察。

下面幾張圖片是在實(shí)際應(yīng)用中的情況（圖片來源網(wǎng)絡(luò)）：